實現(xiàn)Singleton模式聋呢，需要要把構(gòu)造器保持為私有的，并導(dǎo)出公有的靜態(tài)成員，以便允許客戶端能夠訪問該類的唯一實例。
- 餓漢式(Eager mode)：單例對象是個 final域鹿鳖，在類加載期間，就實例化一個對象交給自己的引用
instance壮莹，如：
// Singleton with Eager mode
public class SingletonA
{
//實例化一個對象交給自己的引用
private static final instance = new SingletonA();
//私有化構(gòu)造器
private SingletonA(){}
//返回單例對象
public static SingletonA getInstance()
{
return instance;
}
}
- 懶漢式(Lazy mode)公有的成員是個靜態(tài)工廠方法翅帜，在調(diào)用取得實例方法的時候才會實例化對象
- 懶漢第1式：
//Singleton with Lazy mode
public class SingletonB
{
private static instance;
private SingletonB(){}
public static SingletonB getInstance()
{
if(instance == null)
instance = new SingletonB();
return instance;
}
}
如果線程1進入了if語句，但還未實例化instance命满，此時藕甩，線程2訪問到
getInstance的if判斷，因為instance還未實例化周荐，所以也進入if內(nèi)部；于是線程1和線程2僵娃，最后創(chuàng)建了兩個實例概作。
- 懶漢第2式：同步鎖
public static synchronized SingletonB getInstance()
{
if(instance == null)
instance = new SingletonB();
return instance;
}
可以有效防止多線程在執(zhí)行g(shù)etInstance方法得到2個對象，但是：
只有在instance為null時默怨，才必須要求同步讯榕。一旦singleton不為null，系統(tǒng)依舊花費同步鎖開銷
- 懶漢第3式：
public static SingletonB getInstance()
{
if(instance == null)//1
synchronized(SingletonB.class)//2
{
instance = new SingletonB();//3
}
return instance;
}
這種寫法減少了鎖開銷匙睹，但是依舊可能創(chuàng)建了2個對象愚屁。
- 線程1執(zhí)行到1掛起，線程1認為singleton為null
- 線程2執(zhí)行到1掛起痕檬，線程2認為singleton為null
- 線程1被喚醒執(zhí)行synchronized塊代碼霎槐，走完創(chuàng)建了一個對象
- 線程2被喚醒執(zhí)行synchronized塊代碼，走完創(chuàng)建了另一個對象
- 懶漢第4式：雙重鎖定檢查（DCL）
public static SingletonB getInstance()
{
if(instance == null)//1
synchronized(SingletonB.class)//2
{
if(instance == null)
{
instance = new SingletonB();//3
}
}
return instance;
}
看是沒有問題梦谜，但在
instance = new SingletonB()這句中丘跌，卻暗藏殺機，因為jvm在執(zhí)行這句代碼時唁桩，實際分為三步：開辟內(nèi)存空間闭树，賦值給引用，初始化數(shù)據(jù)荒澡。這是需要消耗時間报辱。
- 懶漢最終式：volatile
volatile修飾的成員變量在每次被線程訪問時，都強迫從共享內(nèi)存中重讀該成員變量的值单山。
//Singleton with Lazy mode
public class SingletonB
{
private static volatile instance;
private SingletonB(){}
public static SingletonB getInstance()
{
if(instance == null)//1
synchronized(SingletonB.class)//2
{
if(instance == null)
{
instance = new SingletonB();//3
}
}
return instance;
}
}
volatile變量具有synchronized 的可見性特性碍现，但是不具備原子特性幅疼。這就是說線程能夠自動發(fā)現(xiàn)volatile變量的最新值
- Lazy initialization holder class模式
根據(jù)JLS(Java Language Specification)中的規(guī)定，一個類在一個ClassLoader中只會被初始化一次鸵赫，這點是JVM本身保證的
public class SingletonC
{
private static instance;
//私有化構(gòu)造器
private SingletonC(){}
//返回單例對象
public static SingletonC getInstance()
{
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
private static class SingletonHolder
{
//單例對象實例
static final SingletonC INSTANCE = new SingletonC();
}
}
- 這種寫法仍然使用JVM本身機制保證線程安全問題
- 由于SingletonHolder是私有的衣屏，除了getInstance()之外沒有辦法訪問它，因此它是懶漢式的
- 同時讀取實例的時候不會進行同步辩棒，沒有性能缺陷
- 也不依賴JDK版本
- 從其他途徑屏蔽構(gòu)造單例對象的方法
- 直接new單例對象
一般加入一個private或者protected的構(gòu)造函數(shù)
- 通過反射構(gòu)造單例對象
需要在ReflectPermission("suppressAccessChecks") 權(quán)限下使用安全管理器（SecurityManager）的checkPermission方法來限制這種突破狼忱。
一般來說，不會真的去做這些事情一睁，都是通過應(yīng)用服務(wù)器進行后臺配置實現(xiàn)
- 通過序列化構(gòu)造單例對象
單例對象有必要實現(xiàn)Serializable接口钻弄，則應(yīng)當同時實現(xiàn)readResolve()方法，以保證反序列化的時候得到原來的對象
public class Singleton implements Serializable
{
private static class SingletonHolder
{
static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance()
{
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
//private的構(gòu)造函數(shù)用于避免外界直接使用new來實例化對象
private Singleton() {
}
//readResolve方法應(yīng)對單例對象被序列化
private Object readResolve() {
return getInstance();
}
}
- 單例與枚舉
按照《Effective Java 第二版》中的說法：單元素的枚舉類型已經(jīng)成為實現(xiàn)Singleton的最佳方法者吁。用枚舉來實現(xiàn)單例非常簡單窘俺，只需要編寫一個包含單個元素的枚舉類型即可。
public enum SingletonEnum
{
INSTANCE;
private String field;
public String getField()
{
return field;
}
public void setField(String field)
{
this.field = field;
}
@Override
public String toString()
{
return "SingletonEnum{" +
"field='" + field + '\'' +
'}';
}
}
- 自由序列化
- 保證只有一個實例(使用反射機制也無法多次實例化一個枚舉量)
- 線程安全
Singleton Mode總結(jié)
- 優(yōu)點
- 在內(nèi)存中只有一個對象复凳，節(jié)省內(nèi)存空間
- 避免頻繁的創(chuàng)建銷毀對象瘤泪，可以提高性能
- 避免對共享資源的多重占用
- 可以全局訪問
- 適用場景
- 需要頻繁實例化然后銷毀的對象
- 創(chuàng)建對象時耗時過多或者耗資源過多，但又經(jīng)常用到的對象育八。
- 有狀態(tài)的工具類對象对途。
- 頻繁訪問數(shù)據(jù)庫或文件的對象。
